1. 作为特殊反应溶剂

• 偶联反应：在 Suzuki、Heck 等过渡金属催化的偶联反应中，可溶解催化剂和底物（如芳基卤代物、硼酸），稳定活性中间体，提高反应效率。
• 亲核取代反应（SN2）：能有效溶解阳离子（如碱金属离子），增强亲核试剂的活性，加速卤代烃、磺酸酯等底物的亲核取代反应。
• 环化反应：在杂环化合物（如咪唑、吡啶衍生物）的合成中，作为溶剂可促进分子内成环，减少副反应，提升目标产物收率。
• 高温反应：因其沸点高达 224-226℃，可作为高温反应（如某些缩合、重排反应）的溶剂，避免反应体系因溶剂挥发导致的压力升高或浓度变化。

2. 作为反应促进剂与助溶剂

• 提高反应活性：在有机合成中，可通过与底物形成氢键或溶剂化作用，降低反应活化能，例如加速酰胺化、酯化反应的进行。
• 改善底物溶解性：对于难溶于普通溶剂的极性大分子（如某些天然产物、高分子中间体），添加 DMI 可提升其溶解度，确保反应在均相体系中进行。
• 催化体系辅助：在某些金属有机催化反应中，可作为配体的辅助溶剂，稳定催化剂的活性中心，延长其使用寿命。

3. 在特定领域的专项应用

• 医药合成：用于抗生素、抗肿瘤药物等精细化学品的合成反应，能减少有毒溶剂的使用，同时提高产物纯度，符合医药级合成的严格要求。
• 高分子合成：在聚酰胺、聚酰亚胺等高性能聚合物的合成中，作为溶剂可促进单体的聚合反应，且后续易通过蒸馏等方式脱除，不影响聚合物性能。